地理纵横

专家顾问：

中山大学测绘科学与技术学院教授 程晓

中国科学院大气物理研究所研究员 高登义

图片来源：视觉中国

它是南北极附近海域上的“移动岛屿”，经大自然之手被捏成千态万状的瑰丽雕塑；它坚如磐石，给泰坦尼克号以“死亡之吻”，却经不起海浪经年累月的蚕食鲸吞；它看似冷艳无情，却是很多动物的游乐场。

它就是冰山。

何处是冰山的家乡？

冰山诞生于地球的南北极海域，它们是极地冰盖断裂后，被送进大洋的“冰川之子”。

南极大陆和北极格陵兰岛终年白雪皑皑，在寒冷的天气下很少融化，因此年复一年降落的雪不断堆积起来，厚度可达数千米。晶莹剔透的雪花在其自身压力下渐渐变成密实的冰体，最终连成广袤的冰川或冰盖。在重力作用下，冰川缓慢地向大陆边缘“流动”，伸入四周的大海。冰川伸向海面的部分被称为冰架，冰架断裂则形成冰山。

从历史记录看，一座巨型冰山从冰架上断裂一般需要经过10~30年的漫长过程，并且是从冰架上出现冰裂开始。

南极海域是世界上冰山分布最多的区域，约有22万座冰山。在南极冰盖外围，主要分布有罗斯冰架、龙尼-菲尔希纳冰架和埃默里冰架等，这些冰架是冰山的主要来源。北极冰山主要分布在格陵兰岛、阿拉斯加、新地岛、斯瓦尔巴群岛等沿岸地区的海域，每年约有16000座冰山从冰盖上脱落进入北冰洋，其中90%的冰山来自格陵兰冰盖。

冰山的形状各不相同，一般可分为桌状冰山、穹顶冰山、塔状冰山、斜坡冰山和无定型冰山。在北极，冰山体积较小，但千姿百态、绚丽多彩，其中塔状冰山最为常见。在南极，冰山体积巨大，很多是方正的桌状冰山，外形相对单一。

为什么南北极冰山差异会如此之大呢？

北极格陵兰冰盖与南极冰盖的储冰量差异很大，前者不足后者的十分之一。因此，从南极冰盖和北极格陵兰冰盖流动到海洋的冰体大小自然差异很大。南极冰山基本上是南极冰盖的陆缘冰脱离冰盖、移入海域而形成的，因此往往容易形成规模很大的桌状冰山。由于南极气温低，冰山几乎不因融化而变形。北极海域气温远远高于南极海域，因此冰山容易在漂移过程中融化，体积变小。

一生漂泊的“天涯浪子”

2000年3月，桌状冰山B-15从南极罗斯冰架上崩裂下来。此后，受南极海岸环流的影响，其向西沿南极大陆漂移，继而碎裂成数块大型桌状冰山。令人惊奇的是，18年后，科学家发现冰山B-15已经漂至大西洋南乔治亚群岛附近的温暖水域，面积大幅减少，并分裂成多个小块，其中大部分已经融化。

自诞生之日起，命运对冰山的注脚就早已写下——漂泊一生。于是，在一望无垠的碧海里，冰山四处游荡，过着四海为家的生活。一路上，冰山受到海水、海风的四面攻击：在其底部，海水不断地对其蚕食；在其露出水面的部分，海风无情地侵蚀它。

冰山运动的主要动力是洋流和风，海底地形、海冰和科里奥利力也会对其运动轨迹造成不同程度的影响。其中，洋流、海表风场、海底地形是影响冰山运动轨迹的最主要因素，科里奥利力次之，海冰的作用力最小。

当冰山在近岸大陆架上运动时，受洋流、海表风场以及海底地形等外界自然条件的综合作用，其运动状态通常毫无规律且难以准确预测。直到冰山运动到深海海域时，由于脱离了海底地形的束缚，其运动轨迹才变得简单易测。

巴芬湾到北大西洋北纬地区的大部分冰山起源于格陵兰岛，冰山会沿格陵兰海岸向北流动，然后沿着加拿大北极岛屿向南流动。每年的五六月间，从格陵兰冰架上断裂的大小冰山在洋流的驱使下，向南进入加拿大纽芬兰岛东北面海域，形成蔚为壮观的北极冰山走廊。于是，纽芬兰东部沿海就成了人们在北半球观赏冰山最便利的地点。

而在南极，在地球自转产生的科里奥利力和南极大陆海岸环流产生的西向推力的共同作用下，冰山一般是向西沿着南极大陆边缘漂移，围绕大陆一转就是数年，直到在纬度较低、水温较高的海域逐渐融化掉，从而结束“天涯浪子”的一生。

冰山的寿命长短不一，长的可能漂流十几年，短的一两年内就没了踪迹。冰山从南极随着洋流最远能漂到南纬40°的洋面上，有的冰山每天运动的距离为四五十公里。1992年至今的南极冰山运动轨迹显示，大部分冰山都会进入威德尔海。

加速冰川入海的“塞子” 对抗全球变暖的“同盟”

几百年来，南极半岛东部的冰架一直在变薄。最近几十年中，冰架断裂事件发生得更加频繁。造成冰川崩裂后向外漂移的原因有很多，其中一个重要因素便是温度的变化。相对于气温升高带来的冰川表层融化，冰山脱落现象更与海水温度上升密切相关。

随着人类活动造成的气候变暖加剧，更暖的深层海水流入到南极冰架的底部空腔内，加剧冰架底部消融，导致冰架变薄。此外，风场作用引起的局地环流变化也会对冰川造成不同程度的侵蚀，导致部分冰山脱离“母体”。

冰架断裂后，越来越多的大型冰山漂流入海并不断融化，海平面是否会因此上升呢？

事实上，由于冰架原本就漂浮在海洋里，因此崩解产生的大冰山进入海洋后并不会引起海平面上升。然而，冰山崩解使得冰架对陆地冰川的顶托力下降，促使陆地冰川加速流向海洋，导致海平面上升。

德国埃尔朗根-纽伦堡大学的冰川学家弗斯特对此有个形象的比喻：冰山断裂入海就像浴缸拔去了塞子，后面的水就会一下子流出去。冰架就如同一个个巨大的“塞子”，有它们存在，就可以起到阻止作用或者减缓冰川向海水中流动的速度。而如果因为崩解或者融化使得冰架退缩，则冰盖向海水中流动的速度将加快，冰盖融化，从而导致海平面上升。

南极大陆西部的冰架被称为南极的“软肋”，随着全球气候变暖，那里成为南极冰架断裂最多最快的地区。据估计，如果这片地区的冰架全部融化，就足以让全球的海平面升高4~5米。

越来越多的冰山漂流入海引起科学家的担忧，但令人意想不到的是，冰山可帮助对抗气候变暖。在这场全球斗争中，冰山居然是一个微小但重要的“同盟”。

原来，当漂浮的冰山还是陆地冰川的一部分时，裹挟了很多岩石块。一旦它们到达海洋并且开始融化，便会释放出大量的溶铁和其他营养物质，这为浮游植物提供了养料。浮游植物是位于海洋食物链底部、含有叶绿素的微生物，在生长过程中会吸收大气中的二氧化碳，在其死亡或被其他海洋生物吃掉后，往往会带着所吸收的二氧化碳一起沉入海洋深处，从而有效发挥固碳作用，这对减缓气候变暖非常重要。

有研究发现，从冰山附近一直延伸至数百公里的范围内，存在生长活跃的浮游植物带，而且即便冰山漂走，这种现象还能持续至少一个月。据估算，在巨大冰山从南极断裂后，海洋藻类每年能吸收1000万到4000万吨的碳，大致相当于瑞典或新西兰每年人为的碳排放量。

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